连接添加至二极管，目的是降低其结电容凯时登录网站。随着新型二极管技术的出现，现在却不再需要凯时登录网站。本文将向您介绍过去为什么需要
ESD是两个不同电势的物体接触时出现的静电释放现象。例如凯时登录网站，在天气干燥的冬天凯时登录网站，在把印刷电路板(PCB) 封装到填充有泡沫的箱子里时，最高可产生20 kV 的ESD 。为了确保电子终端设备不受日常ESD 现象的损害，通常要求使用离散式二极管凯时登录网站凯时登录网站，其拥有比标准2kV人体模型 (HBM) 更稳健的ESD额定值。离散二极管的ESD额定值直接与二极管的p-n结点面积成比例关系;但是，结点越大凯时登录网站，寄生电容就越大。为了不影响二极管的ESD额定值，添加一个VCC连接是一种IC设计方法凯时登录网站凯时登录网站，它可以有效降低二极管的寄生电容，但有可能会损坏连接至VCC的所有其他器件凯时登录网站凯时登录网站。然而凯时登录网站，工艺技术的最新进展凯时登录网站凯时登录网站，让二极管设计人员不再需要VCC连接凯时登录网站，并同时能够保证低电容和高ESD额定值。
二极管是最为基本的半导体器件。它由一个p型和一个n型结点组成，具有两个端头：一个p型端的阳极和一个n型端的阴极(请参见图1)。当从阴极向阴极(反向偏置)施加一个足够大的电压时，二极管进入其击穿区域。理论上讲，电阻为零时，它可以传导无限数量的电流凯时登录网站。使用另一个方向(正向偏置)施加电压，会使二极管进入其正向导电区域。图2显示了一个基本二极管的IV曲线，它的阴极接地，电压穿过阴极。尽管针对不同应用有许多不同类型的二极连接管凯时登录网站凯时登录网站，但这里要讨论的是ESD保护应用的超快速响应二极管凯时登录网站凯时登录网站。这些二极管可以非常快速地对高ESD电压做出响应，并通过分流ESD电流至接地凯时登录网站，在几纳秒时间内便可把数千伏电压降低至仅仅数十伏。
影响二极管寄生电容的因素有两个：结电容(由于过渡层内的电荷变化)和扩散电容(由于中性区域内的过剩载流子)凯时登录网站。在反向偏置区域由结电容主导，其为ESD二极管的正常应用区。二极管的结电容描述如下：
A为结面积。Si为硅的介电常数。q为一个库仑电荷。NA为受主掺杂浓度凯时登录网站凯时登录网站。ND为施主掺杂浓度凯时登录网站凯时登录网站。0为结点的内建电压凯时登录网站。VA为在结点上施加的偏置电压。
在应用级，VA越高凯时登录网站，结电容越低(请参见图3)凯时登录网站凯时登录网站。这是因为，以前的二极管技术要求一个VCC偏置来稳压VA，-从而降低寄生电容凯时登录网站。使用VCC连接还让系统工程师可以在VCC节点添加一个大电容(请参见图4)，它起到一个电荷库的作用，目的是吸收一些过多的ESD能量，从而逐渐增加ESD保护凯时登录网站凯时登录网站。
为了设计出一种高ESD额定值、低电容的二极管结构，通常使用三二级管方法(参见图5和6)凯时登录网站，原因有三个：
两个更小的“隐藏式”二极管与一个更大的齐纳二极管串联。由于其串行结构，隐藏式二极管的电容更小，可有效隐藏齐纳二极管的大电容凯时登录网站。在正ESD电击期间，隐藏式二极管1进入其正向导电区域。齐纳二极管进入其反向击穿区域凯时登录网站，从而形成一条通路，让ESD 电流被分流至接地凯时登录网站，而不会进入受保护器件内部。大齐纳二极管的大尺寸，让其能够在击穿区域承受大电流凯时登录网站。在负ESD电击期间，隐藏式二极管2进入其正向导电区域，把ESD 能量直接引导至接地凯时登录网站凯时登录网站。在上面任何一种电击事件中凯时登录网站，隐藏式二极管都可处理大量的ESD 电流凯时登录网站，因为它们绝对不会击穿，只会进入正向导电区域。
过去几年，二极管制造技术取得了巨大的进步凯时登录网站，实现了更低的结电容凯时登录网站凯时登录网站，并且没有牺牲高ESD额定值。这些进步包括：
这些进步意味着，在降低结电容来支持高速接口时-不再需要使用VCC连接。不使用VCC连接凯时登录网站凯时登录网站，给系统工程师带来如下三方面的好处：
如果一个高压输入信号通过低VCC电平连接ESD二极管-I/O，则信号电流可能会通过隐藏式二极管1泄露进入到VCC以及该节点上连接的其他器件内(图7)。这可能会损坏连接它的电源或者器件。如果VCC没有连接ESD二极管凯时登录网站，则无需有这方面的担心。
在正ESD电击期间凯时登录网站，VCC 沿着ESD电流的放电路径，并且它的电压水平为I/O 处箝位电压以下一个VF(~0.5到0.7 V)。尽管由于分流电容的使用，在面对ESD时电源已经非常稳健凯时登录网站，但这种升高的电压水平非常可能会损坏由VCC 驱动的器件(图8)。情况一样，如果VCC不连接至ESD二极管，则无需担心。
德州仪器公司(TI)的ESD二极管工艺开发重点加强整体p-n结构，以便让其能够承受更大的ESD 电压。由于TI的新一代ESD 保护二极管拥有高达30 kV的额定值，因此使用一个附加电容仅可提高少许总ESD额定值。使用一个便会达到“收益递减”点。不使用电容，可减少材料数目清单，节省成本凯时登录网站凯时登录网站，并为其他重要器件留出更多的PCB空间。
TI的TPD2E2U06 ESD保护器件便是二极管技术进步的一个重要例子。与它的前辈不同，TPD2E001 不要求VCC 连接，但保持相同的电容，电压更低凯时登录网站凯时登录网站，并且ESD额定值增加了两倍。(参见表1)其他TI的类似ESD保护器件还包括TPD4E1U06、TPD4E1U06和TPD4E05U06。
不要求VCC 连接的ESD 保护二极管带来了许多好处。VCC引脚不需要电容来增加ESD额定值凯时登录网站。它减少了组件-数目，简化了布局，并且降低了布局成本凯时登录网站。不使用VCC 连接凯时登录网站，还保证了没有漏电流进入到电源中，同时不会对本应通过VCC连接至电源的内部节点造成ESD损坏。
